Die EXCIT3D-DiGiTAL TWiN SEARCH ist eine Software zur 3D-Objekterkennung, die mit einem  Smartphone oder Tablet-PC Bauteile identifiziert, die sich im Wareneingang oder irgendwo sonst auf einem Betriebsgelände befinden oder bei Wartungsarbeiten im Außeneinsatz vorgefunden werden, aber nicht zugeordnet werden können.  Sie hilft somit Effizienz und Nachhaltigkeit im Unternehmen zu steigern.


So hilft unsere Software, Kosten und Zeit im Unternehmen zu sparen: Das Video.

Der Benutzer erhält innerhalb von Sekunden eine digitale 3D-Abbildung des Objektes, die Artikelnummer und weitere Informationen. Unsere neu entwickelte Software ist dabei in der Lage, das gescannte Objekt zu analysieren und mit tausenden CAD-Daten bzw. Step-Dateien abzugleichen und sogar, wenn gewünscht, als Augmented Reality-Objekt neben das reale Bauteil zu legen. Die Existenz  vergleichbarer Systeme ist uns nicht bekannt.

Die EXCIT3D-DiGiTAL TWiN SEARCH minimiert unnötigen Suchaufwand und erhöht somit Effizienz und Produktivität. Daneben trägt unsere Software dazu bei, die Nachhaltigkeit der Produktion zu erhöhen. Denn allzu oft wurden bisher nicht aufzufindende Bauteile einfach verschrottet und erneut hergestellt.

Das System ist bereits bei der Wuppertaler Maschinenbaufirma Berger Gruppe erfolgreich als Lösung für PCs und Tablets im Einsatz.

Unbekanntes Bauteil?

Zum Einsatz kommt neben unserer Software eine Tablet- oder Smartphone-Kamera oder ein PC mit Webcam.

Mit Markern wird das Bauteil automatisch vermessen und analysiert. Konturen und Bohrungen werden erfasst.

Der Wahrscheinlichkeits-Algorithmus der Software vergleicht  die Ergebnisse mit mit tausenden Step-Dateien einer Datenbank und priorisiert die gefundenen Objekte.

Der digitale Zwilling wird inklusive Produktnummern auf dem Tablet als 3-dimensionales Modell angezeigt.

Bei der Berger Gruppe aus Wuppertal ist unsere neuentwickelte Software, die Digital Twin Search, bereits als PC- (Foto) und als Tablet-Variante erfolgreich im Einsatz.

Foto oben: © Berger Gruppe

Die Berger Gruppe aus Wuppertal ist eines der innovativsten Maschinenbauunternehmen des Landes. Kein Wunder also, dass es jetzt die von uns entwickelte neuartige Software zur 3D-Objekterkennung, die Digital Twin Search, einsetzt.

“Wir verlieren Personenjahre mit Suchen.”  Es liegt ungefähr ein Jahr zurück, dass der Chef der Berger Gruppe, Dr. Andreas Groß,  den Geschäftsführer der EXCIT3D GmbH, Werner Koch, bei einem Kongress auf ein Problem ansprach, dass viele Firmen umtreibt. “Bauteile, liegen oft herum, ohne dass die Mitarbeiter wissen, wozu es bestimmt ist und wo es hingehört.” Da sich im hochdynamischen Fertigungsprozess eines Maschinenbauers wie der Berger-Gruppe dieses Phänomen kaum vermeiden lässt, suchte Dr. Groß dafür eine externe Lösung. Die Mitarbeiter sollten mit Smartphone oder  Tablet-PC in die Lage versetzt werden, nicht zuordenbare Bauteile zu identifizieren und z. B. ihre Produktnummer herauszufinden. Koch, der auf der Veranstaltung zuvor einige Augmented Reality Lösungen für Smartphones präsentiert hatte,  konnte zwar nicht sofort eine Lösung versprechen, hatte aber die Vorstellung, dass es klappen könnte. Die Idee von der Digital Twin Search war geboren.

Die Herausforderung liegt darin, dass eine Kamera grundsätzlich nicht in der Lage ist, ein Objekt von seinem Umfeld zu unterscheiden. Selbst wenn das gelingt, erschweren unterschiedliche Lichteinflüsse, Schatten und Verschmutzungen die Erkennung.  “Die visuelle Identifizierung von Bauteilen über eine Kamera ist viel komplexer als bei anderen Anwendungen. Zur Gesichtserkennung stehen eindeutige Merkmale wie Augen, Nase und Mund und ihre Abstände untereinander zur Verfügung und zur Pflanzenerkennung können zum Beispiel Blattstrukturen verglichen werden. Bei Bauteilen existieren keine gemeinsamen Muster dieser Art. Diese können alle erdenklichen Formen, Winkel oder Rundungen haben. Damit stößt die klassische KI-Objekterkennung  hier an ihre Grenzen. Wir mussten feststellen, dass es für diesen besonderen Anwendungsfall und das geschilderte Problem am Markt und in der Wissenschaft keine adäquate  Lösung gab.”, schildert EXCIT3D-Entwickler Rainer Martin die Problematik.

Als Lösung blieb nur die Eigenentwicklung. Das Ergebnis ist die Software Digital Twin Search zur 3D-Objekterkennung.

Die wichtigsten Fragen rund um Digital Twin Search

  1. Für wen eignet sich die Digital Twin Search?
    Die Digital Twin Search eignet sich für alle produzierenden bzw. weiterverarbeitenden Untenehmen, bei denen Bauteile nicht gekennzeichnet sind bzw. werden können. Der Einsatz kann im Bereich der Fertigung aber auch bei Wartungsarbeiten im Außeneinsatz sehr sinnvoll sein.
  2. Handelt es sich hier um eine fertige Lösung?
    Es handelt sich um eine fertige Unternehmenslösung, die bei Bedarf angepasst werden kann. Ein Beispiel: die Digital Twin Search erfasst geprüft Objekte von max. 300 mm (x,y,z).Für größere Objekte muss die Software auch wegen der Notwendigkeit eines größeren Erfassungswinkel beim Messvorgang individuell angepasst werden. Dafür würden weitere Entwicklungskosten anfallen.
  3. Ist die Digital Twin Search im produktiven Einsatz oder befindet sie sich noch in der Beta-Phase?
    Dieses Produkt befindet sich bereits im betrieblichen Einsatz.
  4. Wie gut funktioniert die Erkennung von Teilen die unvollständig, defekt oder verschmutzt sind?
    Ob ein Teil vollständig oder unvollständig ist, kann die Software nicht entscheiden. Es werden in diesem Fall Teile als Ergebnis präsentiert, die dem unfertigen Teil ähneln. Die Software bietet, wenn zum Beispiel durch eine Verschmutzung fälschlicherweise eine Rundung erkannt wurde, die Möglichkeit, diese manuell am Tablet zu entfernen oder Rundungen hinzuzufügen, wenn sie wegen der Verschmutzung nicht erkannt wurden. Im praktischen Einsatz erkennt die Digital Twin Search weit über 90% der zu identifizierenden Teile aus Datenbanken mit mehreren tausend Step-Files.
  5. Gibt es eine Obergrenze bei der zu durchsuchenden Datenbank?
    Derzeit funktioniert die Suche innerhalb weniger Sekunden mit bis zu 10.000 Bauteilen. Falls größere Datenbestände vorhanden sind, sind individuelle Softwareapassungen erforderlich.
  6. Wo kann ich mehr über die Software erfahren?
    Produktblätter und Beschreibungen sind in Arbeit. Ansonsten freuen wir uns auf Ihre Kontaktaufnahme
  7. Welche technischen Anforderungen stellt die Software bezüglich Hardware/Software?
    Das Microsoft Surface Pro6 hat sich als ausreichend erwiesen. Es ist geplant, mobile Endgeräte mit Android-Betriebssystem lauffähig zu machen.